实验部分

2.1原料与试剂

阳离子瓜尔胶：商品名为ECOPOL-14S，美国 Economy公司生产，改性瓜尔胶微球用作蛋白药物载体的研究,广州市祺晟化工有限公司提 供，借助元素分析仪测得季铵阳离子基团[一N+ (CH3)3Cl—]含量为 6. 60X 10—4 m〇l/g;三聚磷酸 钠：分析纯，天津市科密欧化学试剂开发中心生产； 考马斯亮蓝G250:上海伯奥生物科技有限公司（进 口分装）；牛血清白蛋白（BSA):进口分装。

2.2微球合成及特征分析

称取阳离子瓜尔胶，将其配制成0.5'浓度的 溶液；改性瓜尔胶微球用作蛋白药物载体的研究,再将三聚磷酸钠配制成10 mg/ml溶液。制备 时，取20 ml的阳离子瓜尔胶溶液加纯水稀释至 194 *1，于室温、磁力搅拌器作用下充分搅拌，然后 缓慢滴加所需体积（6 *1)的三聚磷酸钠水溶液，即 得含改性瓜尔胶微球的混悬液。再将所得混悬液经 TGL-16C高速离心机（上海安亭科学仪器厂产）高 速离心，分离出沉淀物并经德国ALPHA1 — 4型冷 冻干燥机冷冻干燥，即得所需瓜尔胶微球。

用胶头滴管取少量上述混悬液至载玻片上，干 燥后真空镀白金，然后在日本Hitachi公司S-520扫 描电子显微镜下观察微球形貌。

取适量上述混悬液，经800 ml纯净水稀释分散 后用英国Master Sizer 2000型激光粒度分布仪测 定微球粒径及其粒径分布。

2. 3蛋白药物的负载和释放

保持上述改性瓜尔胶微球的制备条件，往初始 溶液体系中分别加入所需浓度的牛血清白蛋白，制 得相应的载药瓜尔胶微球样品液。然后将样品液在 室温下高速离心5 min，取其上清液采用考马斯亮 蓝法[6]测定游离BSA药物浓度，再按下式计算瓜 尔胶微球对BSA的包封产率和载药百分率：

包封产率=(RS4总质量一游离RST质量）X 100%/RST总质量

载药百分率=(RS4总质量一游离RST质量）

X100%/微球质量

进行体外释放实验时，将25 mg包封有BSA的 改性瓜尔胶微球置于25 ml双蒸水中，于一定温度 恒温槽中振荡释放，每隔一定时间移取适量测试样 清液，用考马斯亮蓝法[]测定释放出的BSA浓度， 再由此计算出BSA的释放百分率。

3结果与讨论

3.1改性瓜尔胶微球的制备与表征

瓜尔胶（guar gum)是一种来源十分丰富的半 乳甘露天然聚多糖，具有生物相容和生物降解的独 特优势[7]。我们首次证实，含季铵阳离子基团的改性 瓜尔胶与带相反电荷的三聚磷酸钠在溶液中接触 时，可在一定条件下发生类似于壳聚糖与三聚磷酸 钠作用时所引致的离子胶凝反应[8 ]。而借助壳聚糖 与三聚磷万钠之间间的离子胶凝反应，Calo等[9]已 制备出可用作蛋白药物载体材料的纳米微粒。因此 利用阳离子瓜尔胶与三聚磷酸钠作用时的离子胶凝 反应，可望在温和条件下实现对蛋白药物的包埋。这 一简单的制备过程避免了高温、有机溶剂及其它有 害的条件，特别有助于保持蛋白质的生物活性。

图1给出了在本实验条件下所制备的改性瓜尔 胶微球的粒径分布图。从图中看出，微球的平均粒径 约为140 \m，且其粒度分布较窄、近似为高斯分 布，可方便地用于药液注射。而从图23)所示的微 球高倍电镜照片来看，改性瓜尔胶微球表面较致密 和规整；从图2 (b )所示的微球低倍电镜照片来看， 制得的改性瓜尔胶微球粒径分散性较小、大小相对 均一。

3. 2微球包封BSA及其释放性能

为探讨改性瓜尔胶微球用作蛋白药物载体的条 件和可能性，改性瓜尔胶微球用作蛋白药物载体的研究,以牛血清白蛋白（BSA)为模型药物，考 察了所得微球对三种不同初始浓度BSA的负载效 果，结果见表1。由表1看出，BSA的起始浓度影响 改性瓜尔胶微球对BSA的包封产率（encapsulation efficiency)和载药百分率（loading percentage):当 BSA起始浓度由100. 0 mg/l增至250. 0 mg/l时， 相应的载药率提高，而包封产率则出现先稍有增加 后略有下降的变化趋势。与文献报道的用作BSA药 物载体的其它材料如乙交酯和丙交酯的无规共聚物 (PLGA)微粒[10]、壳聚糖/海藻酸钠微囊[11]相比，改 性瓜尔胶微球对BSA有相对较高的包封产率和载 药百分率，说明BSA在实验条件下能较好地吸附在 改性瓜尔胶微球上。己知BSA为一两性聚电解质， 其等电点为pH = 4. 8，当释放介质pH大于4. 8时， 

BSA带负电荷，这样便易与含季铵阳离子基团的改性瓜尔胶微球产生静电相互作用而吸附在微球上。

(a)

图2改性瓜尔胶微球的SEM图 (a)X7 OOO0b)X1 500

Fig 2 SEM photographs of modified guar gum microspheres

*)X7 000，*) X1 30 

表1改性瓜尔胶微球对BSA的包封效率 The encapsulation of bovine serum albumin (BSA) by modified guar gum microspheres

Table 1

Mean

diameter

(Um)BSA initial cone. (mg/1)Encapsulation

Nliciency

(%)Loading

percentage

(%)

139. 7100. 084. 710. 6

139. 7200. 085. 821. 5

139. 7250. 083. 526. 1

图3、4分别给出了在不同BSA起始浓度和温 度下BSA从改性瓜尔胶微球上的释放动力学曲线

Fig 3Effectof BSAinitialconcentration onthemvitroreleaseof

BSA

o o o

8 6 4

(％) passoJ vCAtt

0100 200 300 400 500 600 700 800 900

Time(min)

图S温度对BSA体外释放的影响 Fig S Effect of temperature on the i Vto release of BSA

图。由两图可见，改性瓜尔胶微球对BSA有明显的 缓释效果，改性瓜尔胶微球用作蛋白药物载体的研究,不管考察的BSA起始浓度和温度如何， 在最初200 min内BSA的释放速率均较慢且相应 释放百分率仅在40%以下，没有出现暴释或突释现 象，而在整个释放过程中BSA的持续释放时间可达 6 k以上。随着BSA起始浓度的增加，BSA的释放 速率总体上加快（见图3)，如当BSA释放百分率达 到60%时，相应于其100、200、250 mg/ml起始浓度 所需的释放时间分别约为340、290、250min ;而随

着释放体系温度的上升，BS A的释放速率总体上亦 增加（见图4)，如当BSA释放百分率达到80*时， 相应于20,、27,、37,释放体系温度所需的释放 时间则分别约为580、500、300 min。这些实验结果 说明BSA从改性瓜尔胶微球中的释放百分率受其 初始浓度和释放体系温度的影响，而通过改变BSA 初始浓度和释放体系温度可在一定程度上调节其释 放快慢。